巴音戈壁凹陷地质特征及勘探潜力分析

高庚,李艳杰 (中石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆 163712)

巴音戈壁凹陷地质特征及勘探潜力分析

高庚,李艳杰 (中石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆 163712)

巴音戈壁凹陷位于塔木察格盆地巴音桑布尔坳陷,经历了多期的构造变形,地质条件复杂。利用地震和钻井资料对巴音戈壁凹陷石油地质条件(地层特征、沉积特征、构造特征、烃源岩评价、储盖组合)和勘探潜力进行分析。研究表明,该研究区的铜钵庙组和南屯组为2套成熟烃源岩,主要发育扇三角洲、扇三角洲前缘沉积相带,储层以砂岩、粉砂岩、含砾砂岩为主,物性较好,具有较好的储层条件;主要发育3种生储盖组合类型,即自生自储型成藏组合、下生上储型成藏组合、上生下储型成藏组合,其中自生自储型是主要的成藏组合;巴音戈壁凹陷的北次凹洼槽成藏潜力较大,南次凹洼槽成藏潜力较小。

巴音戈壁凹陷;地质特征;勘探潜力

塔木察格盆地位于蒙古国东部,向北延伸进入中国,与海拉尔盆地同属一个中生代沉积盆地[1-3]。巴音戈壁凹陷位于塔木察格盆地巴音桑布尔坳陷,勘探面积4800km2,基底最大埋深为4500m。目前,通过重力、钻井及地震资料解释,初步搞清了该凹陷的地质结构、构造单元分布、沉积盖层的厚度,但对主力生烃洼槽以及有利的油气分布区带认识不清,这严重制约了下一步的勘探工作。为此,笔者对巴音戈壁凹陷石油地质条件和勘探潜力进行分析,以便为该研究区的勘探开发提供科学依据。

1 石油地质条件

1.1 地层特征

通过对巴音戈壁凹陷地震和钻井资料进行分析,并与塔木察格盆地南贝尔凹陷东洼和西洼地层岩性、电性及地震反射特征进行对比,将巴音戈壁凹陷地层自下而上划分为基岩、铜钵庙组、南屯组、大磨拐河组和伊敏组,上述结构在凹陷内均有发育且分布稳定(见图1)。

图1 巴音戈壁凹陷地质结构图

1.2 沉积特征

巴音戈壁凹陷的特点是东西向较窄陡,南北向相对狭长,其中主要发育2套物源体系,即缓坡物源和陡坡物源。铜钵庙组时期,水体较浅,湖盆较小,在缓坡带主要发育一些扇三角洲、扇三角洲前缘,陡坡带主要发育一些近岸水下扇。同时,由于断裂活动剧烈,铜钵庙组时期沉积总体上呈快速堆积的特点,沉积物颗粒较粗,分选较差。南屯组时期,随着断裂的继续发育,湖盆进一步扩大,在缓坡带,主要发育扇三角洲前缘、湖底扇、浅湖、深湖-半浅湖,在陡坡带,主要发育近岸水下扇、深湖-半深湖,局部发育一些湖底扇(见图2)。

图2 巴音戈壁凹陷沉积相图

图3 塔木察格盆地巴音戈壁凹陷构造单元划分图

1.3 构造特征

巴音戈壁凹陷在早白垩世地史发展时期,表现为强烈的不均衡构造运动,在早白垩世左旋剪切-拉张构造运动的控制下,形成了巴音戈壁凹陷独特的地质结构,其南部为西断东超的断槽式结构,北部为东断西超的断槽式结构,由于多期构造运动强烈,形成凹隆相间的构造格局[4]。由中部断裂隆起带分隔,形成南北2个次凹:北次凹为东断西超结构,划分为巴北斜坡带、巴北洼槽带、巴北陡带3个三级构造带;南次凹为西断东超结构,划分为巴南斜坡带、巴南洼槽带、巴南陡带3个三级构造带(见图3)。

巴音戈壁凹陷经历断陷-断坳转换和坳陷构造发育阶段,其中铜钵庙组-南屯组为断陷阶段,断陷期内部发生了多次断裂、挤压、褶皱和局部剥蚀,构造活动较强烈,尤其是南屯组沉积末期的构造运动,受拉张断裂的控制,凹陷内形成与之相伴生的众多断鼻、断块构造,这为油气聚集提供了圈闭条件。从大磨拐河组开始,沉积范围扩大并进入断坳转换阶段,构造活动明显减弱,在持续、稳定沉降的构造背景下,该凹陷沉积了厚度达1000m以上的地层。该时期沉积稳定、断裂活动减弱、地层厚度大,这样既为下伏烃源层提供了热演化条件,又为早期形成的油气藏创造了良好的保存条件。晚白垩纪为坳陷演化阶段,断裂活动进一步减弱,对白垩纪已形成的油气藏未起到改造和破坏作用。

从上述构造演化特征可以看出,该研究区在断坳演化阶段和坳陷演化阶段均表现出弱的断裂活动,这对油气藏的后期保存非常有利。

1.4 烃源岩评价

巴音戈壁凹陷目前的探井证实,巴音戈壁凹陷具有一定的生油能力,主要烃源岩发育在铜钵庙组和南屯组地层中。北次凹的T22-A井钻遇较发育的暗色泥岩,其中大磨拐河组见深灰、黑灰色泥岩282m,以黑灰色为主,总有机碳含量(TOC)平均2.07%;“A”(氯仿沥青“A”含量)平均1.65%,Ⅲ1型干酪根,镜质体反射率(Ro)0.53%～0.75%;南屯组见黑灰色、灰黑色泥岩186m,以黑灰色为主,部分灰黑色,TOC平均2.42%,“A”平均9.9%,Ⅰ2、Ⅱ型干酪根,Ro0.58%～0.78%,达到了成熟阶段;铜钵庙组见深灰、灰黑色泥岩夹层(累计厚143m),TOC平均2.159%,“A”平均0.1204%,Ro平均0.85%,为成熟的中等烃源岩。

1.5 储盖组合

1)储层条件 钻井揭示巴音戈壁凹陷南屯组、铜钵庙组扇三角洲、湖底扇等沉积相带砂岩、砂砾岩发育,南屯组砂岩厚度一般20～90m,孔隙度8%～32%,铜钵庙组砂岩、凝灰质砂岩、砂砾岩厚度一般160～350m,孔隙度9%～21%,储层厚度大,物性较好,具备较好的储集条件。

2)盖层条件 根据巴音戈壁凹陷实钻情况,认为大磨拐河组是断陷湖盆发育时期,发育深湖相的灰色、深灰色泥岩,厚度大、封盖性能好。南屯组处于湖盆发育中期,沉积中心区泥质岩类较发育,可以作为下伏铜钵庙组的局部盖层。结合塔南凹陷类比分析可知[8],铜钵庙组和南屯组是有利储层。

3)生储盖组合 根据对巴音戈壁凹陷烃源岩、储层及盖层条件的初步分析,认为该研究区形成3种生储盖组合类型,即自生自储型成藏组合、下生上储型成藏组合、上生下储型成藏组合,其中自生自储型是主要的成藏组合。

2 勘探潜力分析

研究认为[5-6],继承性发育的主生烃洼槽控制油气分布,且主要生烃洼槽附近的构造带或局部构造是有利的油气聚集带。巴音戈壁凹陷结构总体上是一个内部发育多个垒-堑相间分布的二级构造带。由于巴音戈壁凹陷地质结构的特殊性,主要生烃洼槽在凹陷南、北部的分布位置不同。在北次凹,主要生烃洼槽分布在凹陷的东部;在南次凹,主要生烃洼槽分布在凹陷的西部。

北次凹具有东、西2侧物源体系,发育近岸水下扇和扇三角洲沉积体系,配合东断西超的地质结构,因而具备形成构造岩性油藏的地质条件。同时,北次凹完钻的T22-A井揭示铜钵庙组发育有黑灰色泥岩、深灰色泥岩且见到油气显示,说明北次凹洼槽勘探潜力较大。因此,应以资源评价为基础,分3个层次实施钻探:针对陡坡带,通过追踪物源方向来寻找有利储层;针对斜坡带,通过刻画斜坡物源体系来探索岩性-构造油藏;针对洼槽带,通过岩性油藏勘探以进行有效储层预测。

南次凹的T21-H井采用电磁热采工艺试油,在南屯组1625～1640m井段获得含水工业油流(日产油4.32m3、日产水3.12m3),塔21-E井在南屯组和铜钵庙组均钻遇烃源岩,但该井和高部位的T21-F井均未钻遇油层,说明南次凹洼槽成藏潜力较小。建议开展老井复查,对南次凹的勘探潜力作进一步评价。

3 结论与建议

1)巴音戈壁凹陷地层自下而上划分为基岩、铜钵庙组、南屯组、大磨拐河组和伊敏组,其中铜钵庙组和南屯组为2套成熟烃源层,主要发育扇三角洲、扇三角洲前缘沉积相带,以砂岩、粉砂岩、含砾砂岩为主,物性较好,具有较好的储层条件。

2)巴音戈壁凹陷内主要存在3种生储盖组合类型,即自生自储型成藏组合、下生上储型成藏组合、上生下储型成藏组合,其中自生自储型是主要的成藏组合。

3)巴音戈壁凹陷的北次凹洼槽成藏潜力较大,南次凹洼槽成藏潜力较小。下一步的勘探方向应寻找有利沉积相带,并结合构造背景开展构造-岩性及岩性油气藏勘探。

[1]王显东,贾承造,蒙启安,等.塔南断陷陡坡带南屯组岩性油藏形成与分布的主控因素[J].石油学报,2011,32(4):565-571.

[2]方石,谢荣祥,苗长盛,等.塔南凹陷南屯组油藏类型及其分布特征[J].吉林大学学报(地球科学版),2012,42(增刊1):8-15.

[3]单敬福,纪友亮,金利红,等.塔南-南贝尔凹陷南屯组沉积相特征[J].中南大学学报(自然科学版),2013,44(1):241-249.

[4]王玉华,蒙启安,张革,等.塔南凹陷油气成藏条件与富集规律[J].大庆石油地质与开发,2009,28(5):13-17.

[5]王英民,金武弟,刘书会,等.断陷湖盆多级坡折带的成因类型、展布及其勘探意义[J].石油与天然气地质,2003,24(3):199-203.

[6]张君龙.塔南凹陷东部构造带南屯组储层宏观非均质性对油气分布的影响[J].吉林大学学报(地球科学版),2011,41(2): 351-357.

[编辑] 李启栋

TE121.1

A

1673-1409(2014)16- 0005- 03

2013-11-04

高庚(1979-),男,硕士,工程师,现主要从事石油地质方面的研究工作。